[发明专利]电力系统中检测网络不对称状态和不对称状态通道的方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统，尤其涉及一种可以检测出通信网络的不对称状态，并可以进一步检测出不对称通道的多点回声法。本发明在某些条件下还可以计算出不对称通道的收发延时。

背景技术

随着现代电力通信网络的发展和进步，自愈合环网(SDH)的使用逐渐增加，这也给输电线光纤电流差动保护带来了新的问题。

当前线路电流差动保护所广泛使用的数据同步技术是回声法(乒乓法)，该方法假定通道的收发延时是对称相等的。这样，如果通信路由发生了变化，收发通道的延时不再相等。这将引起不同变电站内对应设备之间的相对时钟不再同步，其数据也不再同步，这将严重影响保护系统的可靠性甚至引起误动。因此，在不对称网络条件下的时钟同步或者数据同步问题，对于电力系统特别是保护系统非常重要。

专利JP2004226243A提供了一种基于GPS的时钟和数据同步方案，该方案不受通道不对称的影响。GPS理论上能够给所有变电站提供精确的同步时间。但是当前GPS信号和GPS设备对于保护应用而言，仍然不够安全可靠。因此，GPS当前并没有被广泛用作线路差动保护的主要同步手段。

发明内容

为了克服当前同步方法的缺点，本发明提出一种新的名为“多点回声法”(MNEM)的同步方法。该方法可以检测出通信网络的不对称状态，还可进一步检测出指定通道的不对称状态，而且能进一步计算出通道延时。这样，本发明可以解决不对称通道或网络的检测问题，和不对称通道上的数据同步或时钟同步问题。该同步方法比GPS更为可靠和实用。在多点回声法中，同步数据报文在多节点网络中沿着顺时针和逆时针方向分别中继传递。本发明文中所述的“通道”指“通信通道”，从拓扑上看是网络的一个支路。

本发明的一个方面，提供了一种检测至少3节点网络不对称状态的方法，它包含了以下步骤：

1)选择一组多点回声报文传递回路，这组回路要能够覆盖该网络所有的通道；

2)对每个选择的回路应用多点回声法；

3)分别检测和比较每个回路的顺时针和逆时针的传输总延时。如果每个回路的顺时针和逆时针延时都一一对应相等，就意味着所有回路都对称，也意味着整个网络处于对称状态。否则，如果有任意一个回路的顺时针和逆时针延时不相等，就意味着至少有一个通道处于不对称状态，也意味着网络处于不对称状态。

如果该网络仅包含两个节点，可以通过额外引入一个或者多个通信节点以构成多点网络，然后再应用上述多点回声法。

本发明另一个方面，提供了一种在至少4点网络中检测出不对称通道的方法。该方法步骤如下：

1)选择两个多点回声报文回路，这两个多点回声报文回路都包该含待测试通道；

2)在这两个回路上应用多点回声法；

3)通过比较每个回路的顺时针和逆时针方向的传输延时，来检测每个回路的对称状态。如果两个回路都不对称，则其公共通道判为不对称状态，否则公共通道处于对称状态。

如果该网络仅包含3个节点，可以额外引入一个或者更多通信节点以构成多点网络，然后再应用上述多点回声法。

本发明另一个方面，提供了一种计算通道收发延时的方法。该方法包含以下步骤：

1)采用前述方法判出该公共通道是否处于对称状态；

2)如果该公共通道被判为对称状态，采用下面方法计算收发延时：

a)采用传统的回声法计算通道收发总延时t_sum；

b)因为收发通道对称，所以它们分别的延时均是总延时t_sum的一半；

3)如果该公共通道被判断为非对称状态，通过多点回声法计算通道延时：

a)通过传统回声法计算该通道的收发总延时t_sum；

b)通过多点回声法计算该通道收发回路延时的时差Δt，Δt是包含该通道的发送方向回路和接收方向回路的总延时之差；

c)该不对称通道的发送延时是(t_sum+Δt)/2；

d)该不对称通道的接收延时是(t_sum-Δt)/2；

附图说明

附图用来进一步说明本发明并构成说明书的一部分，本发明的实施例用来说明本发明的内容，并不构成对本发明的任何限定。附图中：

图1A到1B显示了传统的回声法，其中，图1A显示了一个带通信通道的两端传输线；图1B显示了回声信号的信道延时；